T-CPSS 1006-2025 光伏发电装置接入油田钻采供电系统技术规范

ICS27.160CCSK80/89团体标准T/CPSS10062025光伏发电装置接入油田钻采供电系统技术规范Technicalspecification光伏发电装置接入油田钻采供电系统技术规范Technicalspecificationforphoto-voltaicpowergenerationdeviceconnectedtooilfielddrillingandproductionpowersupplysystem-voltaicpowergnnectedtooilfielddrillingandproducti发电装置接入油田钻采供电;技术规范specificationforphotosupplysystem2025-08-22发布2025-08-23实施中国电源学会发布T/CPSS10062025前言 II1范围 33术语和定义 4符号和缩略语 5分类与设备配置 5.1分类 5.2设备配置 6技术要求 6.1环境条件 6.2功能要求 6.3电能质量 7测试评价 7.1一般要求 T/CPSS10062025前言本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电源学会提出并归口。本文件起草单位:中国石油大学(华东)、中国石化集团胜利石油管理局有限公司新能源开发中心、山东创新石油技术有限公司、山东宇恒智能动力科技有限公司、山东新锐能新能源科技有限公司、上海交通大学、易事特集团股份有限公司、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司纯梁采油厂、中国石化胜利油田技术检测中心、新疆成和天利能源科技股份有限公司、中石化新疆新春石油开发有限责任公司、新疆昆仑创新石油技术有限公司、山东省科学院海洋仪器仪表研究所、胜利油田电力分公司、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司孤岛采油厂、中国石油新疆油田公司采油二厂。本文件主要起草人:张龙龙、本文件主要起草人:张龙龙、李凤名、吴磊、李睿、于玮、张维进、王大伟、肖琦、姜和青、宋吴、刘高文、王晓岗、孙伟、赵育生、李硕轩、刘冰鉴、常国旭、王波海、于慧彬、韩寒、本文件为首次发布。T/CPSS10062025光伏发电装置接入油田钻采供电系统技术规范本文件规定了光伏发电装置接入油田钻采供电系统的分类与设备配置、技术要求及测试评价。本文件适用于新建、改建和扩建的兆瓦级及以下光伏发电装置接入10kv及以下油田钻采供电系统的设计、建设和运行。下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。供电电压偏差电能质量电能质量供电电压偏差电能质量电能质量GB/TGB/TGB/T12325123261454915543电压波动和闪变电压波动和闪变公用电网谐波电能质量电能质量电能质量三相电压不平衡GB/T三相电压不平衡PV)PV)电源GB/T16895.32低压电气装置第7-712部分:特殊装置或场所的要求系统GB/T19862电能质量监测设备通用要求GBGB/T19964光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T23507.2石油钻机用电气设备规范第2部分:控制系统GB/T23507.4石油钻机用电气设备规范第4部分:辅助用电设备及井场电路GB/T2433724337电能质量公用电网间谐波GB/T2900.73电工术语接地与电击防护GB/T32512光伏发电站防雷技术GB/TGB/T34932GB/T37408光伏发电并网逆变器技术要求NB/T32004光伏并网逆变器技术规范SY/T6725.1SY/T6725.2SY/T6725.43术语和定义下列术语和定义适用于本文件。T/CPSS10062025油田钻采供电系统oilfielddrillingandproductionpowersupplysystem为油田钻井、采油等生产过程中的设备提供电能的电力系统。3.2遥测telemetry通过传感器和通信技术,对光伏发电装置的模拟量参数(如电压、电流、温度等)进行实时测量,并传输至运行监控中心进行记录、显示及分析。3.3遥控telecomand运行监控中心通过通信网络向光伏发电装置发送远程控制指令,调整其运行状态或参数(如启停、功率调节等)。3.4对光伏发电装置的状态量参数(如开关位置、故障信号等)进行采集,并通过通信网络传输至运行监控中心,用于实时监控和逻辑处理。3.5光伏逆变器photovoltaic(pv)inverter将光伏组件输出的直流电转换为符合电网或负载要求的交流电的电力电子变换装置,通常具备最大功率点跟踪(MPPT)功能。3.6光伏直流变换器photovoltaic(pv)DC/Dcconverter用于将光伏组件输出的不稳定直流电压转换为稳定直流电压的电力电子装置,用于将光伏组件输出的不稳定直流电压转换为稳定直流电压的电力电子装置,通常具备最大功率点跟踪(MPPT功能。3.7与公共电网直接连接的油田钻采供电系统,可实现与电网之间的电能双向交换,并接受电网功与公共电网直接连接的油田钻采供电系统,可实现与电网之间的电能双向交换,并接受电网功率指令控制。3.8独立于公共电网运行的油田钻采供电系统,仅向本地负载供电,与电网无电气连接。3.9并网点pointofcommoncoupling(pcc)油田钻采供电系统与公共电网之间的电能交互连接点。[来源GB/T199642024,3.3,有修改]3.10直流母线Dcbus在直流配电系统中,用于汇集和分配直流电能的公共节点,连接直流电源(如光伏直流变换器)与负载或储能单元。2T/CPSS100620254符号和缩略语下列缩略语适用于本文件。AC:交流(Alternatingcurrent)DC:直流(Directcurrent)Pcs:储能变流器(powerconversionsystem)RTU:远程终端单元(RemoteTerminalunit)5分类与设备配置光伏发电装置接入油田钻采供电系统可分为:a)光伏发电装置直流母线接入型光伏发电装置接入油田钻采供电系统可分为:a)光伏发电装置直流母线接入型:光伏组件通过光伏直流变换器输出汇流接入油田钻采供电系统见图1;b)光伏发电装置交流母线接入并网型:光伏组件通过光伏逆变器输出汇流至油田钻采供电系统交流母线,并通过并网变压器经并网点与公用电网之间实现能量双向流动,见图2;c)光伏发电装置交流母线接入离网型:光伏组件通过光伏逆变器输出汇流至油田钻采供电系统置接入油田钻采供电系统可分为:电装置直流母线接入型:光伏组件通过光伏直流变换器输出汇流见图1;电装置交流母线接入并网型:光伏组件通过光伏逆变器输出汇流至,并通过并网变压器经并网点与公用电网之间实现能量双向流动电装置交流母线接入离网型:光伏组件通过光伏逆变器输出汇流油田钻采供电系统与公用电网之间无任何能量双向流动,见图3并网型并网型4T/CPSS10062025图2光伏发电装置交流母线接入并网型设备图2光伏发电装置交流母线接入并网型设备配置典型结构示意5T/CPSS100620255.2设备配置5.2.1光伏发电装置直流母线接入型直流母线接入型光伏发电装置应配置但不限于以下设备限制在额定电压的±e)PWM双向用或长时供电;用或长时供电;元,用于将天然气发电单元产生的交流电转换为直流电;用于控制泵机类负载,用于控制泵机类负载,通过调节电机转速来实现钻采频率控制和i)i)逆变器,用于将直流母线的直流电转换为交流负载所需的交流电输出:j)用于将直流母线的直流电转换为交流负载所需的交流电输出;空中心,用于远程监测供电系统各设备运行状态,控制供电系统及各空中心,用于远程监测供电系统各设备运行状态,控制供电系统及各用于实现对供电系统各设备进行遥测、遥信、遥控,其中总控RTI责收集各设备RTU的数据,并将其传输至远程监控中心,同时接!见对各设备的遥测、遥信、遥控;其中总控RTU其中总控RTU作为系统的通信枢纽,负责收集各设备纽,负责收集各设备无线通信模块,无线通信模块,用于实现远程监控中心与供电系统远程无线通信。5.5.2.2光伏发电装置交流母线接入并网型交流母线,装置交流母线接入并网型入并网型光伏发电装置应配置但不限于以下设备:入并网型光伏发电装置应配置但不限于以下设备:牛,实现光电转化;牛,实现光电转化;b)光伏逆变器,b)光伏逆变器,将光伏组件输出的变器,将光伏组件输出的直流电转换为符合电网或负载要求的交流电元,用于抑制油田钻采供电系统中泵机类负载引起直流母线波动而采用超级电容、采用超级电容、功率型锂离子电池等功率型储能元件;及电容、功率型锂离子电池等功率型储能元件;玉器,玉器,用于实现供电系统交流母线与电网之间升降压变换和电气厢用或长时供电;母线输出电能;RTU,用于实现对供电系统各设备进行遥测、遥信、遥控,其中总控RTU作为系统的通信枢纽,负责收集各设备RTU的数据,并将其传输至远程监控中心,同时接收远程监控中心的指T/CPSS100620255.2.3光伏发电装置交流母线接入离网型交流母线交流母线b)光伏逆变器,将光伏组件输出的直流电转换为符合电网或负载要求的交流电;采用超级电容、功率型锂离子电池等功率型储能元件;d)Pcs,用于实现储能单元与交流母线连接点之间双向功率变换;用或长时供电;母线输出电能;g)变频器,用于控制泵机类负载,通过调节电机转速来实现钻采频率控制和节能;h)远程监控中心,用于远程监测供电系统各设备运行状态,控制供电系统及各设备安全稳定运行;i)RTU,用于实现对供电系统各设备进行遥测、遥信、遥控。其中,总控RTU作为系统的通信枢纽,负责收集各设备RTU的数据,并将其传输至远程监控中心,同时接收远程监控中心的指令,实现对各设备的遥测、遥信、遥控;j)无线通信模块,用于实现远程监控中心与供电系统远程无线通信。6技术要求 空气相对湿度小于85%,无凝露,以避免电气元件受潮和绝缘性能下降;接入油田钻采供电系统的光伏发电装置及其各相关设备在下列环境条件下应能连续、 空气相对湿度小于85%,无凝露,以避免电气元件受潮和绝缘性能下降; 海拔高度不超过1000m; 运行地点无导电、爆炸尘埃,没有腐蚀金属或破坏绝缘的气体; 无剧烈震动冲击。6.2功能要求6.2.1a)对于直流母线接入型和交流母线接入离网型的光伏发电装置,光伏直流变换器和光伏逆变器化范围不超过额定值的±5%;b)对于交流母线接入并网型的光伏发电装置,供电系统交流母线连接点电压在90%110%标称电压之间时,光伏逆变器应能正常运行;c)对于交流母线接入并网型的光伏发电装置,供电系统交流母线连接点频率在49.5HZ~50.2HZ范围之内时,光伏逆变器应能正常运行;对于交流母线接入离网型的光伏发电装置,供电系统交流母线连接点频率在49.5HZ50.5HZ范围之内时,光伏逆变器应能正常运行;7T/CPSS100620256.2.2保护用于接入油田钻采供电系统的光伏直流变换器和光伏逆变器应具备以下保护功能:a)输入欠压保护,当直流输入端电压低于欠压保护设定值时,光伏逆变器和光伏直流变换器应自动关闭输出并发出欠压告警;当直流输入端电压高于欠压保护恢复设定值后,应能自动恢复对负载的供电并自动消除欠压告警;b)输入过压保护,当直流输入端电压高于过压保护设定值时,光伏逆变器和光伏直流变换器应自动关闭输出并发出过压告警;当直流输入端电压低于过压保护恢复设定值后,应能自动恢复对负载的供电并自动消除过压告警;c)过流保护,当工作电流超过额定值的150%时,d)防雷保护,光伏逆变器和光伏直流变换器应根据GB/T32512配备防雷保护措施或组件,根据GB/Te)光伏逆变器和光伏直流变换器应且具有明显断开点的开关设备,以确保供电系统检修维护人员的人身安全。6.2.3接地接入油田钻采供电系统的光伏发电装置及其相关设备应按照GB/T16895.32的要求接地或接保护线。6.2.4接入油田钻采供电系统的光伏发电装置及其相关设备应满足相应电压等级的电气设备耐压标准。接入油田钻采供电系统的光伏发电装置及其相关设备应满足相应电压等级的电气设备耐压标准。6.6.2.5接入油田钻采供电系统的光伏直流变换器和光伏逆变器应具有下列主要远程监控功能,接入油田钻采供电系统的光伏直流变换器和光伏逆变器应具有下列主要远程监控功能,并确保设言的可靠性言的可靠性 遥测:输入直流电压、输出交流电压(光伏逆变器)、输出功率、输出电压; 遥信:欠压告警、过压告警、过载告警、短路告警; 遥控:修改光伏直流变换器和光伏逆变器过压点、欠压点、过压恢复点、欠压恢复点、开关机控制。6.2.6通信接入油田钻采供电系统的光伏直流变换器和光伏逆变器应支持接入油田钻采供电系统的光伏直流变换器和光伏逆变器应支持RS232或RS485或CAN2.0通信协议,可通过RTU、总控RTU与远程监控中心实现遥测、遥信和遥控。总控RTU与远程监控中心之间通信协议应符合用户标准化通信协议要求,以确保系统间互操作性和数据可靠交换。6.3电能质量6.3.1电压偏差对于直流母线接入型,光伏发电装置接入后,在直流母线的电压偏差应满足6.2.1的要求。对于交流母线接入型,光伏发电装置接入后,在供电系统交流母线连接点、并网点的电压偏差应满足GB/T12325的要求。6.3.2电压波动和闪变对于交流母线接入型,光伏发电装置接入后,在供电系统交流母线连接点、并网点的电压波动和闪T/CPSS10062025变应满足GB/T12326的要求。6.3.3电压不平衡度对于交流母线接入型,光伏发电装置接入后,在供电系统交流母线连接点、并网点的电压不平衡度应满足GB/T15543的要求。6.3.4谐波和间谐波6.3.4.1谐波电压对于交流母线接入型,光伏发电装置接入后,在供电系统交流母线连接点、并网点的谐波电压应满足GB/T14549的要求。对于交流母线接入型,光伏发电装置接入后,在供电系统交流母线连接点、并网点的间谐波电压应满足GB/T24337的要求。6.3.4.3对于交流母线接入型,光伏发电装置向所接入供电系统交流母线连接点注入的谐波电流、供电系统向并网点注入的谐波电流应满足GB/T14549的要求。对于直流母线接入型,RTU应具备直流母线电压监测端口,实时监测直流母线电压偏差。对于交流母线接入型,光伏发电装置接入供电系统交流母线连接点、并网点应配置电能质量实时监测装置,装置应满足GB/T19862的要求,实时监测电能质量和功率因数等指标。